Drobne pęcherzyki

Technologia drobnych pęcherzyków (TDP) polega na wzbogacaniu cieczy gazem w postaci pęcherzyków o średnicy rzędu pojedynczych mikronów lub ułamków mikrona.

Tak wielki stopień rozdrobnienia pęcherzyków powoduje wiele niezwykłych właściwości fizycznych. W odróżnieniu od pęcherzyków o innych rozmiarach, które albo wypływają na powierzchnię cieczy i pękają, albo zanikają, taki układ może pozostawać stabilny nawet przez kilka miesięcy.

Ze względu na tendencję do równomiernego rozproszenia w całej objętości cieczy, drobne pęcherzyki docierają do wszystkich zakamarków naczynia lub zanurzonego w nim obiektu.

Pęcherzyki utrzymują się w stanie równowagi dzięki napięciu powierzchniowemu. Nadciśnienie wewnątrz­ pęcherzyka zależy od jego wielkości – im mniejsza średnica, tym większe ciśnienie. W pęcherzyku o średnicy 50 nm panuje ciśnienie około 60 barów.

Masowe pękanie takich pęcherzyków, np. pod wpływem rozbicia na powierzchni ciała stałego lub pod wpływem fali akustycznej, powoduje:

  • gwałtowne rozwinięcie powierzchni międzyfazowej

  • lokalny wzrost temperatury do tysięcy stopni

  • powstanie znacznego stężenia rodników hydroksy­lowych *OH (gdy cieczą jest woda)

  • powstanie fali ultradźwiękowej.

W badaniach nad drobnymi pęcherzykami, a także w ich różnorakich zastosowaniach, przoduje Japonia. W 2012 roku zostało założone Stowarzyszenie Przemysłowe Drob­nych Pęcherzyków (Fine Bubble Industries Association, FBIA), którego członkami są między innymi tak szeroko rozpoznawalne i wielobranżowe grupy przemysłowe jak Hitachi, Kyocera, Mitsubishi, Panasonic, Sharp i Toshiba.

Poza Japonią najszybszy rozwój technologii drobnych pęcherzyków i jej zastosowań obserwuje się w Korei Południowej, Tajwanie, Singapurze, Chinach oraz w USA i ostatnio w Kanadzie. Rosnąca liczba różnorodnych wdrożeń technologii drobnych pęche­rzyków powiększa wiedzę o możliwoś­ciach ich wykorzystania i pobudza aktywność producentów urządzeń.